随着伊朗战争的冲击波继续在全球石油和天然气市场蔓延，欧洲各国都经历了能源价格飙升。在英国，普通消费者的电费价格上限已每年飙升18%，而企业则面临高达80%的涨幅。
与此同时，西班牙却基本上没有受到能源供应链中断的影响。在过去六年中，它大力投资于可再生能源——主要是风能和太阳能——自2019年以来，化石燃料发电机对其电价的影响降低了75%。许多可再生能源还提供了一种差异化的国产电力来源，这增强了能源独立性和安全性，同时对单一来源的供应链冲击起到了对冲作用。
这再次证明，依赖天气的可再生能源是电网的游戏规则改变者，但重要的是要承认，它们无法解决我们在英国试图解决的所有挑战。我们需要继续投资于更广泛的系统。
高可再生能源电网：用灵活性管理变异性
依赖天气的可再生能源不仅支持能源安全，而且现在与化石燃料相比具有成本竞争力。然而，由于间歇性可再生能源依赖于风和阳光等外部力量，它们需要互补的灵活性资源来实时保持供需平衡，以解决：
1、供应过剩和弃电。
当阳光普照、风力强劲时，发电量有时会超过需求和/或电网容量限制。结果，英国每年花费超过10亿英镑用于弃电，即政府在此期间需补贴费用给发电商以减少或关闭输出。
2、供应不足和“无光无风”风险。
阻碍风能和太阳能的天气模式往往相互抵消，但有时两者可能同时失效。这种情况——用德语术语“Dunkelflaute”指代——更可能发生在冬季，导致在家庭供暖和用电需求最高的时候出现供应下降。
3、日常波动。
在典型的一天中，间歇性可再生能源有高发电期和低发电期。同时，需求也有高峰期和低谷期。这些供应低点通常与需求高峰期相关；例如，随着太阳能发电在日落时下降，家庭照明和电器使用却增加。这可能导致在最需要电力但可再生能源较少的时候出现电网紧张和能源价格上涨。
“鸭子曲线”是一个行业术语，指的是由对比鲜明的能源需求和间歇性可再生能源供应的峰值和谷值所形成的形状。上图可视化了典型的“鸭子”形状：一个早晨的高峰（尾巴），一个由创纪录太阳能引起的正午深谷（腹部），以及随着太阳下山和家庭需求激增而出现的陡峭傍晚爬坡（脖子）。
从国家安全到数据安全，英国依赖于持续获得负责任、负担得起的电力。管理这些波动是一个集成挑战——而不是减缓可再生能源发展的理由。这是一个加速工具的理由，这些工具使高可再生能源电网能够工作，以解决可能破坏系统的低效和不可预测性，特别是在压力时期。
平衡——而非补偿——间歇性波动
基荷发电是稳定电网的另一个关键要素，有助于补偿这些供应波动。虽然这种基础支持传统上由煤炭等化石燃料提供，但英国已转向更负责任的替代品，如天然气和可持续生物质，以锚定电网波动。
基荷发电支持电网稳定性，依赖天气的可再生能源也至关重要，但两者结合起来仍然无法直接解决清洁电力在“错误”时间或“错误”地点生产的问题。这正是储能发挥作用的地方。
储能，包括电池、抽水蓄能、热力及化学解决方案，是对间歇性发电的补充。这些技术可以在发电量高时捕获多余的清洁能源，并在供应低时释放，从而平衡供需并帮助“鸭子曲线”变平。储能解决方案可以延长清洁发电和供电的益处，即使在它们不主动发电时也能满足峰值需求，同时减少对基荷发电的依赖。
英国计划到2030年将其储能容量翻倍，Drax正在相应地投资于英国的新电池储能项目。在Drax现有的长期抽水蓄能资产基础上，该公司正在英国投资新项目，以加强其电池存储组合并提高能源安全。
展望未来，长时储能电池也将发挥关键作用。当前的经济和市场结构有利于锂离子基短时电池，但长时电池技术变得更高效、更实惠只是时间问题，预计其采用率将因此呈指数级增长。
最近的地缘政治冲突重申了多元化、平衡能源系统的重要性。那些适应建立在灵活发电和存储基础上的系统——旨在提供可靠性、可负担性和可持续性，同时抵御未来冲击——的国家，将在今天和未来几年拥有明显的优势。我们认为，现在是押注电池作为英国向更灵活能源系统演进一部分的最佳时机。
作者：Paul Sheffield，英国发电商Drax的首席商务官。
（素材来自：Drax 全球储能网、新能源网综合）
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